JP2015514293A

JP2015514293A - 有機発光素子

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Publication number: JP2015514293A
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Authority: JP
Inventors: インリー、ジェ; ファンソン、セ
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Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2015-05-18
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Abstract

本発明は、有機発光素子及び照明に関する。本発明の例示的な有機発光素子は、例えば、反射電極層の光吸収及び表面プラズモンによる減衰カップリングを最小化し、優れた発光効率を示すことができる。

Description

本発明は、有機発光素子及び照明に関する。

有機発光素子は、通常、基板、第１電極層、発光層を含む有機層及び第２電極層を順に含む。

いわゆる下部発光型素子（ｂｏｔｔｏｍｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）構造では、前記第１電極層が透明電極層で形成され、第２電極層が反射電極層で形成されることができる。また、いわゆる上部発光型素子（ｔｏｐｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）構造では、第１電極層が反射電極層であり、第２電極層が透明電極層であることができる。

２つの電極層によって電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と正孔（ｈｏｌｅ）がそれぞれ注入され、注入された電子と正孔は、発光層で再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）され、光が生成される。光は、下部発光型素子では基板側に、上部発光型素子では第２電極層側に放出されることができる。

有機発光素子の構造において透明電極層として一般的に使用されるＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、有機層及び通常ガラス基板である基板の屈折率は、それぞれ略２．０、１．８及び１．５程度である。このような屈折率の関係によって、例えば、下部発光型の素子において有機発光層で生成された光は、有機層と第１電極層の界面または基板内で全反射（ｔｏｔａｌｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）現象などによってトラップ（ｔｒａｐ）され、非常に少量の光だけが放出される。

本発明は、有機発光素子及び照明を提供する。

例示的な有機発光素子は、電子注入性電極層と正孔注入性電極層を含むことができる。有機発光素子において前記電子注入性電極層と正孔注入性電極層は、互いに対向配置されており、その間には、有機積層構造が存在することができる。有機積層構造は、機能性有機物を含む層を１つ以上含む積層構造であることができる。前記有機積層構造は、低屈折有機層を含むことができる。用語「低屈折有機層」は、有機化合物を含み、全体層の屈折率は、１．７以下の層を意味することができる。本明細書で屈折率は、特に別途規定しない限り、約５５０ｎｍまたは６３３ｎｍの波長の光に対する屈折率を意味することができる。前記有機積層構造は、前記低屈折有機層とともに発光層を含むことができる。

有機発光素子は、散乱層を含むことができる。このような散乱層は、例えば、前記電子または正孔注入性電極層、例えば、正孔注入性電極層の一面に当接するかまたはそれと隣接して形成されることができる。前記で散乱層と当接するかまたはそれと隣接する電極層の一面は、前記有機積層構造と当接するかまたはそれと隣接する電極層の面とは反対側の面であることができる。

１つの例示で、前記有機発光素子は基材層をさらに含むことができる。前記基材層の上部に前記電子または正孔注入性電極層、有機積層構造及び正孔または電子注入性電極層が順に形成されている構造を有することができる。このような構造で、散乱層は、基材層と該基材層の上部に形成される電子または正孔注入性電極層との間に位置することができる。

本発明の例示的な有機発光素子は、例えば、反射電極層の光吸収及び表面プラズモンによる減衰カップリングを最小化し、優れた発光効率を示すことができる。

例示的な有機発光素子を示す図である。例示的な散乱層を示す図である。例示的な散乱層を示す図である。平坦層が形成されている有機発光素子を例示的に示す図である。平坦層が形成されている有機発光素子を例示的に示す図である。例示的な有機発光素子の基材層、散乱層及び正孔注入性電極層の形態を示す図である。例示的な有機発光素子の基材層、散乱層及び正孔注入性電極層の形態を示す図である。例示的な有機発光素子の基材層、散乱層及び正孔注入性電極層の形態を示す図である。例示的な有機発光素子を示す図である。例示的な有機発光素子を示す図である。

図１は、例示的な有機発光素子１００の構造であり、基材層１０５上に正孔注入性電極層１０１、有機積層構造１０３及び電子注入性電極層１０２が順に形成されており、正孔注入性電極層１０１と基材層との間に散乱層１０４が形成されている構造を示す。有機積層構造１０３は、低屈折有機層１０３１と発光層１０３２を含んでいる。

基材層としては、特別な制限なしに必要に応じて適切な素材が使用されることができる。１つの例示で、前記有機発光素子は、下部発光型の素子であることができ、このような場合には、前記基材層は、透光性基材層、例えば、可視光領域の波長の光に対する透過率が５０％、６０％、７０％、８０％または９０％以上の基材層であることができる。透光性基材層としては、ガラス基材層または透明高分子基材層が例示されることができる。ガラス基材層としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム／ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスまたは石英などを含む基材層などが例示されることができ、高分子基材層としては、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｔｌｅ））、ＰＥＳ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒｓｕｌｆｉｄｅ））またはＰＳ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）などを含む基材層が例示されることができるが、これに制限されるものではない。必要に応じて前記基材層は、駆動用ＴＦＴが存在するＴＦＴ基材層であってもよい。

正孔注入性電極層は、例えば、相対的に高い仕事関数（ｗｏｒｋｆｕｎｃｔｉｏｎ）を有する透明導電性材料を使用して形成することができる。例えば、前記正孔注入性電極層は、仕事関数が約４．０ｅＶ以上の金属、合金、電気伝導性化合物または前記のうち２種以上の混合物を含むことができる。このような材料としては、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２またはＩｎ_２Ｏ_３などの導電性透明材料などが例示されることができる。正孔注入性電極層は、例えば、前記材料を使用した真空蒸着法またはスパッタリング法などによって形成することができる。正孔注入性電極層は、例えば、光透過率が１０％以上であり、表面抵抗が数百Ω／□以下、例えば、１００Ω／□以下であることができる。正孔注入性電極層の膜厚は、光透過率や表面抵抗などによって異なるが、通常、５０ｎｍ〜１５０ｎｍまたは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内にあり得る。

電子注入性電極層は、例えば、相対的に小さい仕事関数を有する材料を使用して形成することができる。このような物質としては、カリウム、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、ランタニウム、セリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、銀、インジウム、錫、亜鉛またはジルコニウムなどの金属または前記金属から選択された２成分またはそれ以上の合金、例えば、マグネシウム／インジウム合金、マグネシウム／アルミニウム合金、アルミニウム／リチウム合金、アルミニウム／スカンジウム／リチウム合金、マグネシウム／銀合金またはアルミニウム／カルシウムなどが例示されることができる。また、電子注入性電極層は、例えば、蒸着法またはスパッタリング法などを使用して形成することができる。

例示的な有機発光素子では、前記電子または正孔注入性電極層のうち基材層上に形成される電極層が透明電極層であり、前記有機積層構造上に形成される電極層が反射電極層であることができる。

有機積層構造は、低屈折有機層と発光層を少なくとも含む。
低屈折有機層は、有機化合物を含む層であり、例えば、屈折率が１．７以下、１．７未満、１．６８以下、１．６６以下、１．６５以下、１．６３以下、１．６０以下、１．５５以下または１．５２以下の層であることができる。前記で低屈折有機層の屈折率の下限は、特に制限されず、例えば、前記低屈折有機層は、０．５以上または０．７以上の屈折率を有することができる。

１つの例示で、低屈折有機層は、反射電極層で形成された電子または正孔注入性電極層、例えば、反射電極層で形成された電子注入性電極層と当接するとか、またはそれと隣接して形成されることができる。このような位置に形成された低屈折有機層は、散乱層との有機的な相互作用によって反射電極層の光吸収及び表面プラズモン（ｓｕｒｆａｃｅＰｌａｓｍｏｎ）などによる減衰カップリング（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔｃｏｕｐｌｉｎｇ）の影響を低減し、素子の光抽出効率を高めることができる。

低屈折有機層が当接するかまたは接する電極層が電子注入性電極層であると、前記低屈折有機層に含まれる有機化合物は、電子受容性有機化合物（ｅｌｅｃｔｒｏｎａｃｃｅｐｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ）であることができる。電子受容性有機化合物を含む低屈折有機層は、いわゆる電子注入層、電子輸送層または電子注入／輸送層として作用することができる。

電子受容性有機化合物としては、特別な制限なしに公知された任意の化合物が使用されることができる。このような有機化合物としては、例えば、４，４'，４"−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリメチルアミン（４，４'，４"−ｔｒｉ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）などのような芳香族アミン化合物；ｐ−テルフェニル（ｐ−ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ）またはクアテルフェニル（ｑｕａｔｅｒｐｈｅｎｙｌ）などのような多環化合物またはその誘導体、ナフタレン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、テトラセン（ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）、コロネン（ｃｏｒｏｎｅｎｅ）、クリセン（ｃｈｒｙｓｅｎｅ）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ジフェニルアントラセン（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタセン（ｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅ）またはフェナントレン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅ）などのような多環炭化水素化合物またはその誘導体、フェナントロリン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、バソフェナントロリン（ｂａｔｈｏｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、フェナントリジン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｉｄｉｎｅ）、アクリジン（ａｃｒｉｄｉｎｅ）、キノリン（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、キノキサリン（ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ）またはフェナジン（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ）などの複素環化合物またはその誘導体などが例示されることができる。また、フルオロセイン（ｆｌｕｏｒｏｃｅｉｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、フタロペリレン（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ナフタロペリレン（ｎａｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ペリノン（ｐｅｒｙｎｏｎｅ）、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン（ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、テトラフェニルブタジエン（ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、オキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）、アルダジン（ａｌｄａｚｉｎｅ）、ビスベンゾオキサゾリン（ｂｉｓｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｉｎｅ）、ビススチリル（ｂｉｓｓｔｙｒｙｌ）、ピラジン（ｐｙｒａｚｉｎｅ）、シクロペンタジエン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）、オキシン（ｏｘｉｎｅ）、アミノキノリン（ａｍｉｎｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、イミン（ｉｍｉｎｅ）、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール（ｄｉａｍｉｎｏｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ピラン（ｐｙｒａｎｅ）、チオピラン（ｔｈｉｏｐｙｒａｎｅ）、ポリメチン（ｐｏｌｙｍｅｔｈｉｎｅ）、メロシアニン（ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ）、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）またはルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）などやその誘導体、特開１９８８−２９５６９５号、特開１９９６−２２５５７号、特開１９９６−８１４７２号、特開１９９３−００９４７０号または特開１９９３−０１７７６４号などの公報で開示する金属キレート錯体化合物、例えば、金属キレート化オキサノイド化合物であるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ］、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス［ベンゾ（ｆ）−８−キノリノラト］亜鉛｛ｂｉｓ［ｂｅｎｚｏ（ｆ）−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ］ｚｉｎｃ｝、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（８−キノリノラト）インジウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ｉｎｄｉｕｍ］、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウムなどの８−キノリノラトまたはその誘導体を配位子として１つ以上有する金属錯体、特開１９９３−２０２０１１号、特開１９９５−１７９３９４号、特開１９９５−２７８１２４号または特開１９９５−２２８５７９号などの公報に開示されたオキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）化合物、特開１９９５−１５７４７３号公報などに開示されたトリアジン（ｔｒｉａｚｉｎｅ）化合物、特開１９９４−２０３９６３号公報などに開示されたスチルベン（ｓｔｉｌｂｅｎｅ）誘導体や、ジスチリルアリレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ）誘導体、特開１９９４−１３２０８０号または特開１９９４−８８０７２号公報などに開示されたスチリル誘導体、特開１９９４−１００８５７号や特開１９９４−２０７１７０号公報などに開示されたジオレフィン誘導体；ベンゾオキサゾール（ｂｅｎｚｏｏｘａｚｏｌｅ）化合物、ベンゾチアゾール（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ）化合物またはベンゾイミダゾール（ｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ）化合物などの蛍光増白剤；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンジル、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼンまたは１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼンなどのようなジスチリルベンゼン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）化合物；２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ナフチル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジンまたは２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジンなどのジスチリルピラジン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｐｙｒａｚｉｎｅ）化合物、１，４−フェニレンジメチリジン、４，４'−フェニレンジメチリジン、２，５−キシレンジメチリジン、２，６−ナフチレンジメチリジン、１，４−ビフェニレンジメチリジン、１，４−パラ−テレフェニレンジメチリジン、９、１０−アントラセンジイルジメチリジン（９、１０−ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）または４，４'−（２、２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４' −（２、２−ジフェニルビニル）ビフェニルなどのようなジメチリジン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）化合物またはその誘導体、特開１９９４−４９０７９号公報または特開１９９４−２９３７７８号公報などに開示されたシラナミン（ｓｉｌａｎａｍｉｎｅ）誘導体、特開１９９４−２７９３２２号または特開１９９４−２７９３２３号公報などに開示された多官能スチリル化合物、特開１９９４−１０７６４８号公報または特開１９９４−０９２９４７号公報などに開示されているオキサジアゾール誘導体、特開１９９４−２０６８６５号公報などに開示されたアントラセン化合物、特開１９９４−１４５１４６号公報などに開示されたオキシネート（ｏｘｙｎａｔｅ）誘導体、特開１９９２−９６９９０号公報などに開示されたテトラフェニルブタジエン化合物、特開１９９１−２９６５９５号公報などに開示された有機三官能化合物、特開１９９０−１９１６９４号公報などに開示されたクマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）誘導体、特開１９９０−１９６８８５号公報などに開示されたペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）誘導体、特開１９９０−２５５７８９号公報などに開示されたナフタレン誘導体、特開１９９０−２８９６７６号公報や特開１９９０−８８６８９号公報などに開示されたフタロペリノン（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｎｏｎｅ）誘導体または特開１９９０−２５０２９２号公報などに開示されたスチリルアミン誘導体などが、低屈折層に含まれる電子受容性有機化合物として使用されることができる。

有機化合物は、通常、屈折率が１．７〜１．８程度である。このような有機化合物を含む低屈折有機層の屈折率を低い水準に維持するために、低屈折有機層は、低い屈折率を有する材料（以下、低屈折材料と称することができる）を前記有機化合物とともに含むことができる。このような低屈折材料としては、例えば、例えば、１．６０またはそれ以下の屈折率を有する材料が例示されることができる。前記低屈折材料の屈折率の下限は、特に制限されないが、例えば、前記材料は、０．５以上または０．７以上の屈折率を有する材料であることができる。前記材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ_２）、フッ化バリウム（ＢａＦ_２）、フッ化ベリリウム（ＢｅＦ_２）、フッ化カドミウム（ＣｄＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化トリウム（ＴｈＦ_４）、フッ化イットリウム（ＹＦ_３）、塩化鉄（ＦｅＣｌ_２）、酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）またはＮａ_２Ａｌ_３Ｆ_１４リン（Ｃｈｉｏｌｏｔｅ）などから選択された１種または２種以上の混合物などが例示されることができる。

低屈折有機層に含まれる前記低屈折材料の含量は、低屈折有機層が前述した範囲の屈折率を有するように調節される限り、特に制限されない。１つの例示で、前記低屈折材料は、低屈折有機層に含まれる有機化合物１００重量部に対して１５０重量部以下、１４０重量部以下、１３０重量部以下、１２０重量部以下、１１０重量部以下または１００重量部以下であることができる。本明細書で単位重量部は、特に別途規定しない限り、各成分間の重量の比率を意味する。前記低屈折材料の比率の下限は、低屈折有機層の屈折率によって決定されるものであって、特に制限されるものではない。

前記のように有機化合物と低屈折率の材料を一緒に含む低屈折有機層は、例えば、前記有機化合物と低屈折率が材料を使用した共蒸着方式で形成することができる。

低屈折有機層は、厚さが例えば、１５ｎｍ以上、１８ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、５５ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、６５ｎｍ以上または７０ｎｍ以上であることができる。このような範囲で素子の減衰効果を最小化し、光抽出効率を極大化することができる。前記低屈折有機層の厚さの上限は、特に制限されない。例えば前記低屈折有機層は、厚さが１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下または８５ｎｍ以下であることができる。
発光層は、例えば、この分野に公知された多様な蛍光または燐光有機材料を使用して形成することができる。発光層は、また、前述した電子受容性有機化合物や後述する電子供与性有機化合物のうち発光特性を示す種類を適切に採用して形成することができる。

発光層材料としては、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム（III）（ｔｒｉｓ（４−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（III））（Ａｌｇ３）、４−ＭＡｌｑ３またはＧａｑ３などのＡｌｑ系の材料、Ｃ−５４５Ｔ（Ｃ_２６Ｈ_２６Ｎ_２Ｏ_２Ｓ）、ＤＳＡ−アミン、ＴＢＳＡ、ＢＴＰ、ＰＡＰ−ＮＰＡ、スピロ−ＦＰＡ、Ｐｈ_３Ｓｉ（ＰｈＴＤＡＯＸＤ）、ＰＰＣＰ（１，２，３，４，５−ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌ−１，３−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）などのようなシクロペナジエン（ｃｙｃｌｏｐｅｎａｄｉｅｎｅ）誘導体、ＤＰＶＢｉ（４，４'−ｂｉｓ（２、２'−ｄｉｐｈｅｎｙｌｙｉｎｙｌ）−１，１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ジスチリルベンゼンまたはその誘導体またはＤＣＪＴＢ（４−（Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−６−（１，１，７，７、−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）、ＤＤＰ、ＡＡＡＰ、ＮＰＡＭＬＩ；またはＦｉｒｐｉｃ、ｍ−Ｆｉｒｐｉｃ、Ｎ−Ｆｉｒｐｉｃ、ｂｏｎ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、（Ｃ_６）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｔ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｄｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｚｑ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｏ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｆ_２Ｉｒ（ｂｐｙ）、Ｆ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｏｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｐｐｙ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｔｐｙ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＦＩｒｐｐｙ（ｆａｃ−ｔｒｉｓ［２−（４，５'−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−Ｃ'２、Ｎ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III））またはＢｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ｂｉｓ（２−（２'−ｂｅｎｚｏ［４，５−ａ］ｔｈｉｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ，Ｃ３'−）ｉｒｉｄｉｕｍ（ａｃｅｔｙｌａｃｔｏｎａｔｅ））などのような燐光材料などが例示されることができるが、これに制限されるものではない。発光層は、前記材料をホスト（ｈｏｓｔ）として含み、また、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ジスチリルビフェニル（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＤＰＴ、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）、ＢＴＸ、ＡＢＴＸまたはＤＣＪＴＢなどをドーパントとして含むホスト−ドーパントシステム（Ｈｏｓｔ−Ｄｏｐａｎｔｓｙｓｔｅｍ）を有することができる。

有機積層構造は、低屈折有機層と発光層を少なくとも含む限り、この分野で公知された他の層を一緒に含んで多様な形態で存在することができる。

例えば、低屈折有機層が電子受容性有機化合物を含み、電子輸送層として作用する場合には、有機積層構造にさらに含まれる層としては、正孔注入層（ＨＩＬ；ＨｏｌｅＩｎｊｅｃｔｉｎｇＬａｙｅｒ）、正孔輸送層（ＨＴＬ；ＨｏｌｅＴｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇＬａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ；ＥｌｅｃｔｒｏｎＩｎｊｅｃｔｉｎｇＬａｙｅｒ）または正孔阻止層（ＨＢＬ；ＨｏｌｅＢｌｏｃｋｉｎｇＬａｙｅｒ）などが例示されることができる。

前記で正孔注入層は、例えば、正孔注入性電極層と当接してさらに含まれて電極層から有機積層構造への円滑な正孔の注入を補助する役目をする層であることができる。また、正孔輸送層は、例えば、発光層と正孔注入性電極層との間に存在し、発光層のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔｏｃｃｕｐｉｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｂｉｔａｌ）レベルより高い水準のＨＯＭＯレベルを持って円滑な正孔の輸送を補助することができる。

正孔注入層または正孔輸送層は、例えば、電子供与性有機化合物（ｅｌｅｃｔｒｏｎｄｏｎａｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。電子供与性有機化合物としては、Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジアミノビフェニル、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ−ｐ−トリル−４，４'−ジアミノビフェニル、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル［４，４'−ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｑｕａｄｒｉｐｈｅｎｙｌ］、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４'−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ、Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４'−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニルＮ−フェニルカルバゾール、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ｐ−テルフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン、４，４'−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルフェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−テルフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（８−フルオランテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（４，４'−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｃｏｒｏｎｅｎｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、２，６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン、２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン、４，４'−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］テルフェニル、４，４'−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル、４，４'−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）アミノ］ビフェニル、２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ナフチル）アミノ］フルオレンまたは４，４'−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）テルフェニル、及びビス（Ｎ−１−ナフチル）（Ｎ−２−ナフチル）アミンなどのようなアリールアミン化合物が代表的に例示されることができるが、これに制限されるものではない。

正孔注入層や正孔輸送層は、前記有機化合物を高分子中に分散させるか、または前記有機化合物から由来した高分子を使用して形成することができる。また、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体などのようにいわゆるπ−共役高分子（π−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｐｏｌｙｍｅｒｓ）、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）などの正孔輸送性非共役高分子またはポリシランのσ共役高分子などが使用されることができる。

正孔注入層は、必要に応じて、銅フタロシアニンのような金属フタロシアニンや非金属フタロシアニン、カーボン膜及びポリアニリンなどの電気的に伝導性の高分子を使用して形成するか、または前記アリールアミン化合物を酸化剤としてルイス酸（Ｌｅｗｉｓａｃｉｄ）と反応させて形成することができる。

電子注入層は、電極層から有機積層構造への電子の注入を補助する層であって、必要な場合に、電子注入性電極層と当接してさらに含まれることができる。電子注入層は、例えば、ＬｉＦまたはＣｓＦなどのような公知の材料を使用して形成することができる。正孔阻止層は、正孔注入性電極層から注入された正孔が発光層を経て電子注入性電極層に進入することを防止し、素子の寿命と効率を向上させることができる層であり、必要な場合に、公知の材料を使用して発光層と電子注入性電極層との間に適切な部分に形成されることができる。

有機積層構造は、多様な構造で形成されることができる。例えば低屈折有機層が電子輸送層として作用する場合に、前記有機積層構造は、例えば、正孔注入性電極層から順次に発光層及び低屈折有機層が形成された形態、発光層、低屈折有機層及び電子注入層が形成された形態、正孔輸送層、発光層及び低屈折有機層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び低屈折有機層が形成された形態、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び低屈折有機層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び低屈折有機層が形成された形態、正孔輸送層、発光層、低屈折有機層及び電子注入層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、低屈折有機層及び電子注入層が形成された形態などを有することができるが、これに制限されるものではない。必要な場合、前記有機積層構造は、２層以上の発光層を含む構造を有することができる。２層以上の発光層を含む構造としては、電荷発生特性を有する中間電極層や電荷発生層（ＣＧＬ；ＣｈａｒｇｅＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＬａｙｅｒ）などによって分割されている２個以上の発光層が有機積層構造に適切な位置に存在する構造を例示することができるが、これに制限されるものではない。

前記有機発光素子は、散乱層をさらに含む。散乱層は、前記低屈折有機層との相互作用を通じて素子の光抽出効率を高めることができる層であり、入射する光を散乱させることができる作用をするものなら、任意の公知された材料及び構造で形成されることができる。

１つの例示で、散乱層は、散乱粒子を含む層であることができる。図２は、散乱粒子３０１を含む散乱層が基材層１０５に形成されている形態を例示的に示す。図２の散乱層は、散乱粒子３０１とバインダー３０２を含む。

本明細書で用語「散乱粒子」は、例えば、散乱層を形成するバインダーまたは後述する平坦層とは異なる屈折率を有する粒子を意味することができる。このような粒子としては、１．０〜３．５の屈折率、例えば、１．０〜２．０または１．２〜１．８程度または２．１〜３．５または２．２〜３．０程度の屈折率を有し、平均粒径が５０ｎｍ〜２０，０００ｎｍまたは１００ｎｍ〜５，０００ｎｍ程度の粒子が例示されることができる。前記粒子は、球形、楕円形、多面体または無定形のような形状を有することができるが、前記形態は、特に制限されるものではない。散乱粒子としては、例えば、ポリスチレンまたはその誘導体、アクリル樹脂またはその誘導体、シリコン樹脂またはその誘導体、またはノボラック樹脂またはその誘導体などのような有機材料、またはシリカ、アルミナ、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムのような無機材料を含む粒子が例示されることができる。散乱粒子は、前記材料のうちいずれか１つの材料のみを含むか、前記のうち２組以上の材料を含んで形成されることができ、必要に応じてコア／セル形態の粒子または中空粒子形態の粒子で形成されてもよい。

散乱層は、前記散乱粒子を維持するバインダーをさらに含むことができる。バインダーとしては、例えば、前記散乱粒子を維持することができる材料として、隣接する他の素材、例えば、基材層１０５と同等な屈折率を有する素材を使用することができる。バインダーとしては、例えば、ポリイミド、フルオレン環を有するカルド系樹脂（ｃａｌｄｏｒｅｓｉｎ）、ウレタン、エポキシド、ポリエステルまたはアクリレート系の熱または光硬化性の単量体性、オリゴマー性または高分子性有機材料や酸化ケイ素、窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ）、オキシ窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）またはポリシロキサンなどの無機材料または有機・無機複合材料などを使用することができる。

散乱層は、例えば、凹凸構造を有する層であることができる。図３は、基材層１０５上に凹凸構造を有する散乱層４０１が形成された場合を例示的に示す図である。散乱層の凹凸構造を適切に調節する場合に入射する光を散乱させることができる。

凹凸構造を有する散乱層は、例えば、前記で言及した熱または光硬化性材料を硬化させる過程で目的する形状の凹凸構造を転写することができる金型と接触させた状態で前記材料を硬化させるか、または散乱層を形成する材料の層をあらかじめ形成した後、エッチング工程などを通じて形成することができる。他の方式としては、散乱層を形成するバインダー内に適切な大きさ及び形状を有する粒子を配合する方式で形成することができる。このような場合に前記粒子は、必ず散乱機能を有する粒子である必要はないが、散乱機能を有する粒子を使用しても構わない。

散乱層は、例えば、湿式コーティング（ｗｅｔｃｏａｔｉｎｇ）方式で材料をコーティングし、熱の印加または光の照射などの方式や、ゾルゲル方式で材料を硬化させる方式や、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式などのような蒸着方式またはマイクロエムボシング方式などを通じて形成することができる。

有機発光素子は、散乱層の上部に形成される平坦層をさらに含むことができる。図４及び図５は、平坦層がさらに形成された有機発光素子を例示的に示す図であり、図４は、図２のような構造の散乱層上に平坦層５０１が形成された場合を示し、図５は、図３のような構造の散乱層上に平坦層５０１が形成された場合を示す。

平坦層は、散乱層上に正孔注入性電極層などの電極層が形成され得る表面を提供し、場合によっては、散乱層との相互作用を通じてさらに優れた光抽出効率を具現することができる。平坦層は、例えば、隣接する電極層と同等な屈折率を有することができ、例えば、１．８〜３．５または２．２〜３．０程度の屈折率を有することができる。

このような平坦層は、例えば、高い屈折率を有し、平均粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍ、１０ｎｍ〜９０ｎｍ、２０ｎｍ〜８０ｎｍ、３０ｎｍ〜７０ｎｍ、３０ｎｍ〜６０ｎｍまたは３０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の高屈折粒子を平坦層を形成するバインダーと混合する方法で形成することができる。前記高屈折粒子としては、例えば、アルミナ、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどが例示されることができる。１つの例示で、前記高屈折粒子としては、酸化チタン、例えば、ルチル型の酸化チタンを使用することができる。ルチル型の酸化チタンは、その他の粒子に比べて高い屈折率を有し、したがって、平坦層を形成する材料内で高屈折粒子の含量を相対的に少量にする場合にも、高い屈折率を有する平坦層の具現が可能である。材料内で高屈折粒子の比率が相対的に低い場合、さらに高い品質の平坦層の具現が可能である。

他の例示で、平坦層は、ジルコニウム、チタンまたはセリウムなどの金属のアルコキシドまたはアシレート（ａｃｙｌａｔｅ）などの化合物をカルボキシル基またはヒドロキシ基などの極性基を有するバインダーと配合した素材を使用して形成することができる。前記アルコキシドまたはアシレートなどの化合物は、バインダーにある極性基と縮合反応し、バインダーの骨格内に前記金属を含ませて高屈折率を具現することができる。前記アルコキシドまたはアシレート化合物の例として、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタンまたはテトラエトキシチタンなどのチタンアルコキシド、チタンステアレート（ｓｔｅａｒａｔｅ）などのチタンアシレート、チタンキレート類、テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム、テトラ−ｎ−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウムまたはテトラエトキシジルコニウムなどのジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムトリブトキシステアレートなどのジルコニウムアシレート、ジルコニウムキレート類などが例示されることができる。また、前記極性基を有するバインダーとしては、前記散乱層の項目で記述したバインダーのうち適当な種類が選択されて使用されることができる。

平坦層は、また、チタンアルコキシドまたはジルコニウムアルコキシドなどの金属アルコキシド及びアルコールまたは水などの溶媒を配合してコーティング液を製造し、これを塗布した後に、適正な温度で焼成するゾルゲルコーティング方式で形成することができる。

散乱層または散乱層とその上部に形成される平坦層は、その上部に形成される正孔または電子注入性電極層に比べて小さい投影面積を有することができる。散乱層または散乱層と平坦層は、前記基材層に比べて小さい投影面積を有することができる。本明細書で用語「投影面積」は、有機発光素子または前記基材層をその表面の法線方向の上部または下部で観察したときに認知される対象物の投影の面積、例えば、前記基材層、前記散乱層または電極層などの面積を意味する。したがって、例えば、前述したように、散乱層の表面が凹凸形状に形成されているなどの理由で、実質的な表面積は、電極層に比べて広い場合にも、前記散乱層を上部で観察した場合に認知される面積が前記電極層を上部で観察した場合に認知される面積に比べて小さければ、前記散乱層は、前記電極層に比べて小さい投影面積を有するものと解釈される。

散乱層は、基材層に比べて投影面積が小さく、また電極層に比べて投影面積が小さくなったら、多様な形態で存在することができる。例えば、散乱層１０４は、図６のように、基材層１０５の周縁を除いた部分にのみ形成されているか、または図７のように基材層１０５の周縁に散乱層１０４が一部残存することもできる。

図８は、図６の散乱層を上部で観察した場合を例示的に示す図である。図８に示されたように、上部で観察するときに認知される電子または正孔注入性電極層１０１の面積Ａ、すなわち前記電極層１０１の投影面積Ａは、その下部にある散乱層１０４の投影面積Ｂに比べて広い。電極層１０１の投影面積Ａ及び前記散乱層の投影面積Ｂの比率Ａ／Ｂは、例えば、１．０４以上、１．０６以上、１．０８以上、１．１以上または１．１５以上であることができる。散乱層の投影面積が前記電極層の投影面積に比べて小さければ、後述するように、散乱層が外部に露出しない構造の具現が可能であるから、前記投影面積の比率Ａ／Ｂの上限は、特に制限されない。一般的な製作環境を考慮すれば、前記比率Ａ／Ｂの上限は、例えば、約２．０、約１．５、約１．４、約１．３または約１．２５であることができる。前記で電子注入性または正孔注入性電極層は、散乱層が形成されていない前記基材層の上部にも形成されていてもよい。前記電極層は、前記基材層と当接して形成されているか、あるいは基材層との間に追加的な要素を含んで形成されていてもよい。このような構造によって散乱層が外部に露出しない構造を具現することができる。

例えば、図８のように、電子注入性または正孔注入性電極層は、上部で観察したときに散乱層のすべての周辺部を脱した領域を含む領域まで形成されていてもよい。この場合、例えば、図７のように、基材層上に複数の散乱層１０４が存在する場合には、前記散乱層１０４のうち少なくとも１つの散乱層、例えば、少なくともその上部に前記有機層が存在する散乱層のすべての周辺部を脱した領域を含む領域まで電極層１０１が形成されることができる。例えば、図７の構造で右側と左側の周縁に存在する散乱層の上部にも有機層が形成されたら、図７の構造は、左側と右側に延長し、前記右側と左側の周縁に存在する散乱層のすべての周辺部を脱した領域まで電極層が形成されるように構造が変更されることができる。前記のような構造で下部に散乱層が形成されていない電極層に後述する封止構造を付着すれば、散乱層が外部に露出しない構造を形成することができる。これにより、前記散乱層または散乱層と平坦層が外部から水分や酸素などが浸透するルートとなることを防止し、封止構造と電極層と基材層の付着力または外部電源と電極層の付着を安定的に確保することができ、素子の外郭部分の表面硬度を優秀に維持することができる。

投影面積の調節は、例えば、電極層を形成する蒸着またはスパッタリング工程で前記散乱層などに比べて広い投影面積で電極層を形成することができ、必要な場合に、散乱層及び／または平坦層の所定部位を除去してパターニングすることができる。

有機発光素子は、外部の水分または酸素などを遮断するための適切な封止構造内に存在することができる。すなわち、有機発光素子は、前記電極層と有機積層構造を保護する封止構造をさらに含むことができる。封止構造は、例えば、ガラスカンまたは金属カンなどのようなカンであるか、または前記有機積層構造などの全面を覆っているフィルムであることができる。

図９は、順次形成された電子注入性電極層１０２と有機積層構造１０３を保護する封止構造９０１であって、ガラスカンまたは金属カンなどのようなカン構造の封止構造９０１をさらに含む形態を例示的に示す。図９のように、封止構造９０１は、例えば、接着剤９０２によって正孔注入性電極層１０１に付着していてもよい。封止構造は、例えば、下部に散乱層１０４が存在しない正孔注入性電極層１０１に接着されていてもよい。例えば、図９のように、封止構造９０１は、基材層１０５の末端の周縁上に存在する電極層１０１に接着剤９０２によって付着されていてもよい。このような方式で封止構造を用いた保護効果を極大化することができる。

封止構造は、例えば、有機積層構造と電子注入性電極層の全面を被覆しているフィルムであることができる。図１０は、有機積層構造１０３と電子注入性電極層１０２の全面を覆っているフィルム形態の封止構造１００１を例示的に示す。例えば、フィルム形態の封止構造１００１は、図１０のように、有機積層構造１０３と電極層１０２の全面を被覆しながら、散乱層１０４及び正孔注入性電極層１０１が形成されている基材層１０５の上部の第２基板１００２を互いに接着させている構造を有することができる。前記で第２基板１００２としては、例えば、ガラス基板、金属基板、高分子フィルムまたはバリアー層などが挙げられる。フィルム形態の封止構造は、例えば、エポキシ樹脂などのように熱または紫外線（ＵＶ）の照射などによって硬化する液状の材料を塗布し、硬化させて形成し、あるいは前記エポキシ樹脂などを使用してあらかじめフィルム形態で製造された接着シートなどを使用して基板と上部基板をラミネートする方式で形成することができる。

封止構造は、必要な場合、酸化カルシウム、酸化ベリリウムなどの金属酸化物、塩化カルシウムなどのような金属ハロゲン化物または五酸化リンなどのような水分吸着剤またはゲッター材などを含むことができる。水分吸着剤またはゲッター材は、例えば、フィルム形態の封止構造の内部に含まれているか、あるいはカン構造の封止構造の所定位置に存在することができる。封止構造は、また、バリアーフィルムや伝導性フィルムなどをさらに含むことができる。

前記封止構造は、例えば、図９または図１０に示されたように、下部に散乱層１０４が形成されていない正孔注入性電極層１０１の上部に付着していてもよい。これにより、前記散乱層などが外部に露出しない密封構造を具現することができる。前記密封構造は、例えば、散乱層の全面が前記基材層、電極層及び／または封止構造によって取り囲まれるか、または前記基材層、電極層及び／または封止構造を含んで形成される密封構造によって取り囲まれ、外部に露出しない状態を意味することができる。密封構造は、基材層、電極層及び／または封止構造だけで形成されるか、または散乱層または散乱層と平坦層が外部に露出しないように形成される限り、前記基材層、電極層及び封止構造を含み、また、他の要素、例えば、伝導物質や中問層などをも含んで形成されることができる。例えば、図９または図１０で基材層１０５と電極層１０１が当接する部分または電極層１０１と封止構造９０１，１００１が当接する部分またはその他の位置に他の要素が存在することができる。前記他の要素としては、低透湿性の有機物質、無機物質または有機・無機複合物質や、絶縁層または補助電極層などが例示されることができる。

本発明は、また、前述した有機電子装置、例えば、有機発光装置の用途に関する。前記有機発光装置は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ；ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）のバックライト、照明、各種センサー、プリンター、コピー機などの光源、車両用計器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾または各種ライトなどに効果的に適用されることができる。１つの例示で、本発明は、前記有機発光素子を含む照明装置に関する。前記照明装置またはその他の用途に前記有機発光素子が適用される場合に、前記装置などを構成する他の部品やその装置の構成方法は、特に制限されず、前記有機発光素子が使用される限り、当該分野に公知されている任意の材料や方式がすべて採用されることができる。

以下、実施例及び比較例を通じて前記有機発光素子を具体的に説明するが、前記有機発光素子の範囲が下記実施例によって制限されるものではない。

実施例１
テトラメトキシシラン１０ｇに屈折率が約１．５２の高分子ビーズ（ＸＸ７５ＢＯ、平均直径：約３μｍ、Ｓｅｋｉｓｕｉ製）１ｇを充分に分散させてゾルゲルコーティング液を製造した。次に、製造されたコーティング液をガラス基板にコーティングし、ゾルゲル反応を進行させて散乱層を形成した。その後、同様にテトラメトキシシランを含むゾルゲルコーティング液に平均粒径が約１０ｎｍであり、屈折率が約２．５程度である高屈折酸化チタン粒子を配合した高屈折コーティング液を散乱層の上部にコーティングした後に、同様にゾルゲル反応を進行し、屈折率が約１．８程度の平坦層を形成した。その後、形成された層にレーザーを照射し、残存する光散乱層と平坦層の位置が引き続いて形成される有機層の発光領域に対応し得るように前記光散乱層と平坦層の一部を除去した。除去後に公知のスパッタリング方式でＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を含む正孔注入性電極層を前記ガラス基板の全面に予め定められた厚さで形成した。次に、公知の蒸着方式を通じてアルファ−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ'−Ｄｉ−［（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ'−ｄｉｐｈｅｎｙｌ］−１，１' −ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４'−ｄｉａｍｉｎｅ）を含む正孔注入層及び発光層（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（ＴＣＴＡ）：Ｆｉｒｐｉｃ、ＴＣＴＡ：Ｆｉｒ６）を順次形成した。次に、前記発光層の上部に電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）及び低屈折材料であるＬｉＦ（屈折率：約１．３９）を全体層の屈折率が１．６６程度となるように共蒸着し、低屈折有機層を約７０ｎｍの厚さで形成した。次に、電子注入性反射電極としてアルミニウム（Ａｌ）電極を真空蒸着方式で前記低屈折有機層の上部に形成し、素子を製造した。次に、Ａｒガス雰囲気のグローブボックスで前記素子に封止構造を付着し、装置を製造した。その後、装置を空気中に取り出し、積分半球で電流密度が３ｍＡｃｍ−２であるときの電圧−電流特性、輝度と効率などを測定した。一方、前記で屈折率は、Ｎａｎｏｖｉｅｗ社のｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒを使用して約５５０ｎｍの波長で測定した数値である。

比較例１
発光層上に低屈折有機層を形成せず、電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）だけの層を約７０ｎｍの厚さで形成したことを除いて、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。

比較例２
散乱層と平坦層を形成しないことを除いて、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。

比較例３
散乱層と平坦層を形成せず、また発光層上に低屈折有機層を形成しない代わりに、電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）だけの層を約７０ｎｍの厚さで形成したことを除いて、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。

比較例４
発光層上に低屈折有機層を形成せず、電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）及び屈折率が約１．７９の酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）の共蒸着層を約７０ｎｍの厚さで形成したことを除いて、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。

比較例５
発光層上に低屈折有機層を形成せず、電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４，４'，４"−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）だけの層を約２０ｎｍの厚さで形成したことを除いて、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。

前記実施例及び比較例に対する性能評価の結果は、下記表１の通りである。下記表１で、絶対量子効率の評価は、公知の方式で行った。

１００有機発光素子
１０１、１０２電極層
１０３有機積層構造
１０３１低屈折有機層
１０３２発光層
１０５基材層
３０１散乱粒子
３０２バインダー
１０４、４０１散乱層
５０１平坦層

Claims

電子注入性電極層と正孔注入性電極層と；前記電子注入性電極層と正孔注入性電極層との間に存在し、屈折率が１．７以下の低屈折有機層及び発光層を含む有機積層構造と；前記正孔注入性電極層または電子注入性電極層の前記有機積層構造に隣接する面とは反対側面に当接するかまたは隣接して形成されている散乱層と；を含む有機発光素子。
基材層をさらに含み、前記正孔注入性電極層、前記有機積層構造及び前記電子注入性電極層が前記基材層上に順に形成されている、請求項１に記載の有機発光素子。
前記散乱層が前記正孔注入性電極層と前記基材層との間に存在する、請求項２に記載の有機発光素子。
前記正孔注入性電極層が透明電極層であり、前記電子注入性電極層が反射電極層である、請求項２または３に記載の有機発光素子。
前記低屈折有機層は、電子受容性有機化合物を含む、請求項２から４の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記低屈折有機層は、前記電子注入性電極層と当接して形成されている、請求項５に記載の有機発光素子。
前記低屈折有機層は、屈折率が１．６６以下の低屈折材料を含む、請求項１から６の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記低屈折材料は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ_２）、フッ化バリウム（ＢａＦ_２）、フッ化ベリリウム（ＢｅＦ_２）、フッ化カドミウム（ＣｄＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化トリウム（ＴｈＦ_４）、フッ化イットリウム（ＹＦ_３）、塩化鉄（ＦｅＣｌ_２）、酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）またはＮａ_２Ａｌ_３Ｆ_１４リン（Ｃｈｉｏｌｏｔｅ）である、請求項７に記載の有機発光素子。
前記低屈折有機層は、５〜２００％の前記低屈折材料を含む、請求項７または８に記載の有機発光素子。
前記低屈折有機層は、厚さが１５ｎｍ以上である、請求項１から９の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記散乱層は、屈折率が１．０〜３．５であり、平均粒径が５０ｎｍ〜２０，０００ｎｍである散乱粒子を含む、請求項１から１０の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記散乱層は、凹凸構造を含む、請求項１から１１の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記散乱層の上部に形成されている平坦層をさらに含む、請求項１から１１の何れか一項に記載の有機発光素子。
前記平坦層は、屈折率が１．８〜３．５である、請求項１３に記載の有機発光素子。
前記平坦層は、平均粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍの高屈折粒子を含む、請求項１３または１４に記載の有機発光素子。
前記高屈折粒子は、ルチル型酸化チタンである、請求項１５に記載の有機発光素子。
前記散乱層の投影面積は、前記正孔注入性電極層の投影面積に比べて小さく、前記正孔注入性電極層は、前記散乱層の上部及び前記散乱層が形成されていない前記基材層の上部の両方に形成されている、請求項３に記載の有機発光素子。
前記有機積層構造と前記電子注入性電極層を保護する封止構造をさらに含み、前記封止構造は、下部に前記散乱層が形成されていない前記正孔注入性電極層の上部に付着している、請求項１７に記載の有機発光素子。
前記封止構造は、ガラスカンまたは金属カンであるか、または前記有機積層構造と前記電子注入性電極層の全面を覆っているフィルムである、請求項１８に記載の有機発光素子。
請求項１から１９の何れか一項に記載の有機発光素子を含む照明。